第三单元检测卷　细胞的代谢（综合训练）（江苏专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以细胞代谢为核心，整合酶与ATP、呼吸作用、光合作用及物质跨膜运输，通过情境化试题与实验分析，强化生命观念与科学思维的综合训练。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15题|情境化（如空间站生态、耐盐机制）、实验辨析、概念辨析|围绕代谢核心概念，构建酶-ATP-呼吸-光合的物质能量流动逻辑链| |多选题|4题|过程辨析（如呼吸途径、跨膜运输）、机制探究|强化代谢过程的关联与调控，体现结构与功能观| |非选择题|5题|图表分析（如光质调控、碳汇效应）、实验设计（如类囊体递送）|整合代谢与调节、生态等跨章节知识，突出探究实践与态度责任|

第三单元　细胞的代谢 （综合训练） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：酶和ATP、细胞呼吸、光合作用、细胞代谢综合分析 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、选择题：共15小题，每小题2分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．【空间站生态・物质循环与能量传递】（2026·江苏徐州·三模）“天宫水族箱”是中国空间站中的密闭生态实验模块，其中4条斑马鱼和4克金鱼藻被密布小孔的挡板分隔在鱼室和植物培养间，由LED灯提供光源。下列相关叙述错误的是（    ） A．LED光源的调控对维持系统内O2和CO2的动态平衡至关重要 B．微重力可能影响水体中O2、CO2及排泄物的扩散分布，进而影响物质循环效率 C．该密闭系统中，斑马鱼和金鱼藻间的能量传递效率为10%～20% D．若LED光源意外关闭，短时间内斑马鱼细胞内乳酸含量可能上升 2．【耐盐机制・物质跨膜运输与信号调控】（2026·江苏扬州·三模）某植物细胞膜上转运蛋白A可使细胞外Na+顺浓度梯度进入细胞，该植物的突变体通过表达出转运蛋白B可减少Na+在细胞内的积累从而表现出耐盐性状，相关机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．氧气浓度不会影响Na+运进和H+运出细胞的效率 B．使用Na+受体抑制剂会提高植物的抗盐胁迫能力 C．H+进入细胞为被动运输，Na+运出细胞为主动运输 D．胞外Ca2+能促进转运蛋白A和C对Na+的运输 3．【实验综合・教材实验原理与操作辨析】（2026·江苏镇江·三模）下列关于高中生物学实验的说法正确的是（    ） A．探究酵母菌呼吸方式、植物细胞的吸水和失水实验中，均采用对比实验的方法 B．纸层析法分离光合色素、电泳分离 DNA 片段时，物质迁移速率均由分子大小决定 C．DNA 的粗提取与鉴定、观察根尖细胞有丝分裂的实验中，均需使用95%的酒精 D．低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中，卡诺氏液和解离液处理后，均需用清水漂洗 4．【糖酵解调控・ATP 负反馈调节机制】（2026·江苏徐州·三模）在糖酵解过程中，若ATP浓度高，则ATP与磷酸果糖激酶结合，抑制该酶活性，糖酵解速率减慢，ATP合成减少；反之酶活性恢复，反应正常进行。下列相关叙述正确的是（    ） A．生物体内ATP含量高，以确保能量的供应 B．磷酸果糖激酶作为信号分子，调节ATP的合成 C．ATP含量的动态平衡是某些酶被反馈调节的结果 D．抑制磷酸果糖激酶的活性，不影响有氧呼吸第二、三阶段ATP的合成 5．【线粒体动态・融合分裂与代谢适应】（2026·江苏苏州·三模）线粒体可通过融合与分裂，帮助细胞调整代谢状态。当细胞处于营养缺失状态时，线粒体通过融合延伸自身长度；当营养过剩时，线粒体分裂变得活跃。下列相关叙述错误的是（　　） A．线粒体可沿着细胞骨架运动，以满足不同部位对能量的需求 B．线粒体融合主要目的是增加膜面积，以提高有氧呼吸的效率 C．线粒体的分裂可增加其数量，有利于提高细胞总的代谢强度 D．调控线粒体的分裂与融合，是细胞适应代谢变化的重要机制 6．【结构功能观・不同细胞结构与功能适配】（2026·湖南长沙·三模）细胞结构与功能相适应是生物学核心生命观念。下列关于湖南本地生物细胞的叙述错误的是（     ） A．湘江流域的蓝细菌无叶绿体，但含光合色素与相关酶，可独立完成光合作用 B．水稻根毛细胞有中央大液泡，主要通过渗透作用吸收土壤中的水分 C．湖南红豆杉叶肉细胞中，线粒体产生的ATP可直接为暗反应供能 D．宁乡花猪的心肌细胞线粒体数量丰富，可为心肌持续节律收缩供能 7．【代谢基础・酶与 ATP 核心概念辨析】（2026·湖南长沙·三模）酶和ATP贯穿细胞全部代谢过程，下列相关叙述正确的是（     ） A．细胞内所有酶的催化作用都需要ATP水解供能 B．ATP中的腺苷由腺嘌呤和脱氧核糖组成，远离腺苷的特殊的化学键易断裂 C．低温抑制酶活性的原理是破坏酶的空间结构，升温后酶活性无法恢复 D．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，如呼吸酶存在于所有活细胞 8．【代谢物质・酶与 ATP 的结构与功能】（2026·湖南长沙·三模）酶与ATP是细胞代谢的重要基础，下列说法正确的是（　　） A．酶的组成元素均包含C、H、O、N、P B．ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应 C．高温、过酸、过碱会使酶的肽键断裂而永久失活 D．细胞中ATP含量高，能持续满足代谢的能量需求 9．【生物人工肾・物质运输与细胞分化】（2026·重庆·三模）生物人工肾（BAK）采用“半透膜系统+生物反应器”双模块结构：半透膜系统通过硅纳米孔膜，利用血压差模拟肾小球的滤过功能，形成“人工原尿”；生物反应器内种植了由干细胞分化而来的肾小管上皮细胞，其重吸收葡萄糖的部分过程如图所示，下列分析正确的是（　　） A．硅纳米孔膜的筛选作用依赖于膜上转运蛋白的构象变化 B．肾小球滤过形成的人工原尿中只含有各种代谢废物和水分 C．生物反应器内的肾小管上皮细胞与干细胞中碱基序列相同 D．使用呼吸抑制剂肾小管上皮细胞对葡萄糖的重吸收将减弱 10．【洋葱实验・一材多用的实验原理与操作】（2026·陕西咸阳·三模）洋葱的管状叶呈浓绿色，鳞片叶有紫色和白色等类型，茎短缩成盘状，下面生有须根，是生物学实验中“一材多用”的常见材料。下列用洋葱完成的实验中正确的是（　　） A．取洋葱鳞片叶研磨离心后获取上清液，加入2mol/L的NaCl溶液，出现白色丝状物DNA B．探究洋葱绿色管状叶片细胞中的色素种类时，可用95%乙醇作为层析液 C．观察洋葱鳞片叶外表皮质壁分离时，可看到细胞的液泡和细胞壁等结构 D．观察洋葱根尖分生组织的有丝分裂，可选用酸性染料醋酸洋红染液染色 11．【微生物硒代谢・物质跨膜运输方式探究】（2026·广西玉林·三模）硒是人和动物必需的微量元素，在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐（SeO32-）等形式存在，某些微生物能将SeO32-还原为低毒性的单质硒。科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究，实验设计及结果见下表。下列叙述错误的是（　　） 组号 处理条件 SeO32-的吸收速率/（nmol·10-9个细胞） Ⅰ 将细菌H放入液体培养基 5 Ⅱ 将细菌H放入含AgNO3（通道蛋白抑制剂）的液体培养基 1 Ⅲ 将细菌H放入含2，4-DNP（细胞呼吸抑制剂）的液体培养基 4 Ⅳ 将细菌H放入含亚硫酸盐（SO32-）的液体培养基 <0.5 A．分析Ⅰ组、Ⅱ组结果，推测细菌H主要通过协助扩散的方式吸收SeO32- B．分析Ⅰ组、Ⅳ组结果，推测SO32-能抑制细菌H吸收SeO32- C．通道蛋白合成缺陷型细菌H吸收SeO32-的速率与野生型细菌H相同 D．研究细菌的硒跨膜运输机制有利于实现高硒环境的硒生物修复 12．【植物激素・油菜素内酯缓解盐胁迫实验】（2026·安徽滁州·三模）为研究高盐胁迫下不同浓度油菜素内酯类似物（EBR）对西瓜种子萌发的影响，进行了相关实验。T1—T6组先用不同浓度的EBR浸种处理，再用NaCl溶液作高盐胁迫处理，CK为对照组。在相同且适宜的条件下催芽并统计种子的发芽率，结果如下表。下列叙述错误的是（    ） 组别 CK T1 T2 T3 T4 T5 T6 EBR浓度（mg/L） 0 0 0.025 0.050 0.100 0.200 0.400 NaCl（150mmol/L） — + + + + + + 发芽率 97.3% 86.2% 89.9% 96.9% 95.1% 93.2% 86.4% A．该实验的自变量是有无NaCl处理、EBR的浓度 B．高盐胁迫会抑制种子对水分的吸收从而抑制种子萌发 C．浓度为0.050mg/L的EBR浸种可有效抵抗高盐胁迫对西瓜种子的毒害 D．高盐胁迫下EBR对西瓜种子发芽率的影响表现为低浓度促进，高浓度抑制 13．【实验替代・材料试剂替代的可行性判断】（2026·湖南岳阳·三模）用替代的实验材料或者试剂开展下列实验，能达成实验目的的是（　　） 选项 实验内容 替代措施 A 观察植物细胞的吸水和失水 用水绵替代洋葱鳞片叶外侧表皮细胞 B 检测生物组织中的还原糖 用西瓜汁代替梨子汁 C 绿叶中色素的提取和分离 用体积分数为70%的酒精替代无水乙醇 D 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 用秋水仙素溶液替代甲紫溶液 A．A B．B C．C D．D 14．【膜泡运输・胞吞胞吐的机制与特点】（2026·贵州黔西南·二模）多种细胞都能同时进行胞吞和胞吐，完成各种生命代谢活动。下列叙述正确的是（　　） A．巨噬细胞靠其膜蛋白识别病菌并将其胞吞 B．神经元以胞吐的形式释放递质不消耗能量 C．细胞因子被胞吐后，以协助扩散方式运输 D．变形虫摄取食物体现了细胞膜的选择透过性 15．【根系吸收・通道蛋白与元素吸收形式】（2026·山东潍坊·三模）下列组成细胞的元素中，主要依赖植物根系细胞通道蛋白吸收的是（    ） A．H、O B．C、O C．C、N D．H、N 二、多选题：共4小题，每小题3分，共12分，少选得1分，多选、错选都不得分。 16．【大肠杆菌代谢・有氧与无氧呼吸过程辨析】（2026·江苏·一模）下图表示的是大肠杆菌细胞内发生的部分代谢过程，下列相关叙述正确的有（    ） A．催化生成乳酸和生成乙醇的酶能出现在同一个细胞内 B．过程①②③能产生ATP，过程④⑤会导致NADH积累 C．过程②③分别发生在线粒体基质和内膜，过程④⑤发生在细胞质基质 D．过程②需要消耗水且是物质合成代谢和分解代谢之间的枢纽 17．【跨膜运输・各类运输方式的综合辨析】（2026·湖南长沙·三模）物质跨膜运输与细胞膜结构、能量、载体密切相关，下列叙述正确的是（     ） A．水分子进出细胞可通过自由扩散和水通道蛋白协助扩散两种方式 B．人体成熟红细胞吸收葡萄糖不需要消耗能量，属于协助扩散 C．主动运输只能逆浓度梯度运输物质，运输速率不受浓度差影响 D．抑制细胞呼吸，会直接影响自由扩散、协助扩散和主动运输 18．【盐胁迫调控・脱落酸信号通路与基因表达】（2026·湖南长沙·三模）脱落酸（ABA）能显著提高植物根系对氯离子（Cl-）胁迫的耐受性，高浓度的Cl-本身会诱导ABA的合成。进一步研究发现，基因X的表达产物TF-X不仅能促进转运蛋白乙的合成，还能抑制转运蛋白甲的合成。为探究其分子机制，科研人员以平邑甜茶的根系为材料，构建了如图调控模型。下列相关叙述错误的是（　　） A．转运蛋白甲、乙的结构和功能相同 B．胁迫初期，根细胞通过积累Cl-促进ABA合成，ABA进入细胞核促进基因X的表达降低Cl-的进入，加速Cl-的外排 C．若敲除基因X或使用ABA受体拮抗剂处理根系后能增强植物的耐盐性 D．细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能 19．【交替呼吸・氧化酶与呼吸途径调控】（2026·山东聊城·三模）交替氧化酶（OA）是某些生物细胞内有氧呼吸第三阶段的关键酶，氰化物能阻断有氧呼吸第三阶段。在氧气充足和其他适宜条件下利用氰化物处理植物根细胞和胰岛细胞，测得线粒体中OA相对活性和NADH相对含量，结果如图所示。下列说法正确的是（　　） A．胰岛细胞可能不存在交替氧化酶 B．NADH中的H均来源于葡萄糖 C．OA可能与降低NADH与O2反应所需的活化能有关 D．NADH积累可能激活了根细胞线粒体中OA参与的NADH消耗途径 第Ⅱ卷 三、非选择题：本题共5小题，共58分。（除特殊标注外，每空1分） 20．（12 分）【光质调控・光合作用与光信号通路探究】（2026·江苏常州·三模）我国科学家以不同植物为材料，在不同光质条件下探究光对植物的影响。在适宜温度下测定了番茄的光合作用相关指标并拟合 CO2 响应曲线（图a）；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异（图b），鉴定到突变体发生了 PIL15 基因的功能缺失，并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。据图回答下列问题： (1)图 a 中，当胞间 CO2 浓度在 900～1200 μmol.mol- 1 范围时，红光下光合速率的限制因子有_______，推测此时蓝光下净光合速率更高的原因可能是 _______。 (2)图 b 中，突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测其原因是 _____________。 (3)归纳上述两个研究内容，总结出光影响植物生长的两条通路（图c）：通路 1 中，吸收光的物质①为____ , 通路 1 中吸收的光在叶绿体中最终被转化为 _______ 。通路 2 中吸收光的物质②为 _______ ，分布在__________ 的细胞内比较丰富。在图 c 中箭头旁用“（+） ”或“（-） ”标注 a 、b 的作用，（+）表示正相关，（-）表示负相关：a：_______、b：_______ 。总结图 c 中光对植物生长的作用，通路 1体现光是植物 _______和通路 2 中光作为_______ ，进而影响植物生理过程。 21．（12 分）【碳汇效应・CO₂浓度对小球藻光合的影响】（2026·江苏·一模）随着大气CO2浓度增加，作为重要“碳汇”生物的小球藻的生长变化可能对水域生态系统产生重要影响。请回答下列问题： (1)小球藻叶绿体内部分生理过程如图1所示，光系统Ⅰ和光系统Ⅱ含有光反应中心，是色素—蛋白复合体，该复合体通过蛋白中富含____________（选填“亲水性”或“疏水性”）氨基酸残基的区段整合于____________中。 (2)据图1分析，光系统Ⅱ的功能有____________，光反应中能量的转化依次是____________（用文字和箭头表示）。除NADPH外，卡尔文循环中CO2还需在____________的作用下转变成糖类。 (3)水样中小球藻叶绿素a总量和小球藻细胞数量呈正相关，因此研究中常用叶绿素a的含量评估小球藻细胞数量；取10mL藻液，____________后收集细胞，加入90%丙酮萃取液，避光环境萃取24h后离心，测定____________（选填“上清液”或“沉淀”）中叶绿素a的吸光度，将吸光度换算成叶绿素a的含量，进而得出小球藻细胞数量。 (4)为探究CO2浓度变化对小球藻生长的影响，科研人员根据当前全球CO2浓度的变化趋势，分别在低（400ppm）、中（800ppm）、高（2000ppm）CO2浓度条件下，将采集的小球藻样本连续培养35天，测定相关数据进行分析。 ①科研人员测定了小球藻叶绿素a含量（图2），据图2分析，和低CO2浓度相比，高CO2浓度对小球藻数量的影响是____________。 ②已知小球藻吸收利用能力显著高于，为了探究上述CO2浓度对小球藻生长影响的原因，科研人员检测了小球藻培养液中的pH值变化（图3）。据图3结果，对图2中从第25天到35天，中、高CO2浓度下小球藻叶绿素a含量变化的解释是____________，光合速率降低，增殖受到抑制。 (5)科研人员进一步研究了第25天到35天不同CO2浓度小球藻固碳情况（图4），结合图2可以推测，在中、高CO2浓度下，____________，促进水体中分解者分解作用，增加向大气中排放CO2，从而导致小球藻从“碳汇”转变成“碳源”。 22．（10分）【过程辨析・光合作用与有氧呼吸阶段定位】（2026·湖南邵阳·一模）如图是绿色植物叶肉细胞中的光合作用和有氧呼吸过程的示意图，其中①~⑤表示反应阶段。请据图回答下列问题： (1)图中表示光合作用暗反应阶段的是______（填编号）；反应阶段①进行的场所是叶绿体的______（选填“基质”或“类囊体的薄膜”）。 (2)有氧呼吸第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸，产生[H]，并释放出能量。该反应阶段进行的场所是______（选填“细胞质基质”或“线粒体”）；图示有氧呼吸的三个反应阶段中，能释放出大量能量的反应阶段是______（填编号）。 (3)若为植物根尖细胞，______（选填“能”或“不能”）完成图示的两种生理过程。 23．（12 分）【生物医学・类囊体递送与骨关节炎治疗实验】（2026·江苏镇江·三模）骨关节炎是一种常见的退行性疾病，患者的软骨细胞表现为能量代谢失衡，ATP和NADPH不足，导致细胞合成代谢减弱，组织修复能力下降。研究人员利用植物来源的类囊体膜制备纳米类囊体单元（NTUs），然后利用小鼠软骨细胞膜（CM）包裹NTUs制成CM-NTUs，再将CM-NTUs导入骨关节炎模型小鼠的软骨细胞，过程如下图所示，进而改善细胞合成代谢来减轻关节炎症状。据此回答下列问题： (1)制备NTUs时，可利用_____技术分离出叶肉细胞中的叶绿体，再利用_____（“低渗”或“等渗”或“高渗”）溶液使叶绿体破裂，释放出类囊体，进一步分离获得类囊体膜。 (2)CM-NTUs导入软骨细胞后需要给予适宜的_____条件，使细胞内ATP和NADPH水平提高。 (3)研究人员利用同源的软骨细胞膜进行NTUs递送的原因是_____，CM-NTUs通过膜融合的方式进入细胞，该过程利用了生物膜_____的结构特性。 (4)研究人员利用CM-NTUs进行体外实验时，同时采用传统的脂质纳米颗粒包裹NTUs（LNP-NTUs）作为对照。两组实验用红色荧光染料和绿色荧光染料分别标记NTUs和软骨细胞内的溶酶体，在两种载体进入细胞后，检测细胞中荧光信号的分布情况，据下图可知结果是_____，由此分析，CM-NTUs通过膜融合机制进入软骨细胞的优势是_____。 注：皮尔逊相关系数可量化两种荧光信号在空间分布上的重叠程度，数值越大重叠程度越高。 (5)为测试导入CM-NTUs对小鼠骨关节炎的治疗效果，研究人员开展如下实验，请完成下表。 实验步骤 简要操作过程 关节炎模型鼠分组 选取年龄、生理状态基本一致的关节炎模型鼠若干，将它们①_____分为4组 设计实验组和对照组 对健康鼠（a组）和上述4组模型鼠（b～e组）进行如下主要操作：a组不做处理，b、c组注射空囊泡，②_____，其中b、e两组用红光照射小鼠骨关节部位，各组小鼠均正常饲喂。 实验结果记录并统计 治疗后12周，测定5组小鼠右后肢最大爬地力量相对值，结果如下图： 结果分析及结论 依据实验结果可得出的结论是③_____。 24．（12 分）【光合调控・Mg²⁺介导的光合作用调控机制】（2026·江苏南通·一模）Mg2+在植物光合作用中发挥重要作用，图1是Mg2+参与调控水稻光合作用的部分机制，请回答下列问题。 (1)卡尔文循环进行的场所是_________。物质A、B分别是________、________。 (2)光照条件下，类囊体腔中H+浓度升高的原因有__________。类囊体腔中H+浓度升高，一方面为物质F的合成提供_________，另一方面____________。 (3)卡尔文循环通常在光下才能进行，南通某中学兴趣小组通过多个智能体寻找原因，并甄别总结如下。其中与图1中信息匹配的有________。 ①Rubisco活化酶的激活需要光 ②卡尔文循环需要光反应提供物质和能量 ③光敏色素接受红光后调控Rubisco基因的表达 ④类囊体在光下才能排出足量的Mg2+，激活相关的酶 ⑤光促进气孔打开，进入叶片的CO2增多 (4)已知水稻叶绿体对Mg2+的吸收在黎明时达到峰值，随后逐渐下降，研究表明这与光合产物蔗糖的积累有关。为了进一步探究其机制，研究人员做了相关实验，结果如图2，其中OsPRR59能与OsMGT3（Mg2+运输载体）基因启动子结合。 ①据图1、2分析，叶绿体对Mg2+的吸收在黎明达到峰值的直接原因是_______，意义是_______。 ②据实验结果分析，白天OsMGT3表达水平降低的机制是：白天光合作用合成有机物→________。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元　细胞的代谢 （综合训练）答案 考试范围：酶和ATP、细胞呼吸、光合作用、细胞代谢综合分析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C C B C D B D C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 答案 C D A A A AD AB ABC ACD 20．（12 分） 【答案】 (1) 光照强度、光质 ；蓝光被光合色素吸收的效率更高 (2) 突变体中 PIL15 基因功能缺失，阻断了光信号对气孔开放程度的调控（2 分） (3) 光合色素 ；有机物中的化学能 ；光敏色素 ；分生组织 ；（-） ；（-） ；进行光合作用的能量来源 ；光信号调控基因表达 21．（12 分） 【答案】 (1) 疏水性；类囊体膜 (2) 吸收、传递和转化光能，促进水的裂解，传递电子； 光能→电能→化学能； ATP、C₅和（多种）酶 (3) 过滤（离心）；上清液 (4) ① 培养到 25 天时促进小球藻数量增加，培养到 35 天时导致小球藻数量下降（2 分） ② 培养液中 pH 过高，CO₂溶于水后主要以 CO₃²⁻形式存在，小球藻吸收和利用 CO₂能力下降（2 分） (5) 更多的小球藻细胞破裂，释放出有机物 22．（10 分） 【答案】(1) ② （2 分） 类囊体的薄膜（2 分） (2) 细胞质基质 （2 分） ⑤（2 分） (3)不能（2 分） 23．（12 分） 【答案】 (1) 差速离心；低渗 (2) 光照 (3) 避免 NTUs 被免疫细胞识别、清除（降低免疫排斥）（2 分）；具有一定的流动性 (4) 与 CM-NTUs 组相比，LNP-NTUs 组的皮尔逊相关系数更高，NTUs 更易进入溶酶体（2 分）；避免 NTUs 被溶酶体降解（2 分） (5) ① 随机平均 ② d、e 组注射等量的 CM-NTUs ③ 导入 CM-NTUs 并辅以光照能够有效缓解小鼠关节炎症状（本空共 2 分，答全 3 点得 2 分，答出 2 点得 1 分） 24．（12 分） 【答案】 (1) 叶绿体基质； CO₂； C₃ (2) 水光解产生 H⁺、H⁺从叶绿体基质运入类囊体（2 分）； H⁺的电化学势能； 促进 Mg²⁺排出类囊体 (3) ①②④（2 分） (4) ① OsMGT3 在黎明的表达量达到峰值（1 分）；快速激活光合作用相关的酶，保证光合作用的高效进行 ② 蔗糖积累增多→OsPRR59 表达水平升高→OsMGT3 表达水平降低（2 分） 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元　细胞的代谢 （综合训练） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：酶和ATP、细胞呼吸、光合作用、细胞代谢综合分析 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、选择题：共15小题，每小题2分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．【空间站生态・物质循环与能量传递】（2026·江苏徐州·三模）“天宫水族箱”是中国空间站中的密闭生态实验模块，其中4条斑马鱼和4克金鱼藻被密布小孔的挡板分隔在鱼室和植物培养间，由LED灯提供光源。下列相关叙述错误的是（    ） A．LED光源的调控对维持系统内O2和CO2的动态平衡至关重要 B．微重力可能影响水体中O2、CO2及排泄物的扩散分布，进而影响物质循环效率 C．该密闭系统中，斑马鱼和金鱼藻间的能量传递效率为10%～20% D．若LED光源意外关闭，短时间内斑马鱼细胞内乳酸含量可能上升 【答案】C 【详解】A、LED光源为金鱼藻光合作用提供能量，调控LED光照强度可直接影响金鱼藻的光合速率，进而调控系统内O2释放和CO2吸收速率，对维持O2和CO2的动态平衡至关重要，A正确； B、微重力环境下水体不存在重力驱动的对流作用，会减慢O2、CO2、排泄物等物质的扩散速率，进而降低生态系统的物质循环效率，B正确； C、能量传递效率10%～20%是生态系统中相邻两个营养级之间的能量传递规律，且题干未说明斑马鱼以金鱼藻为食，无法计算二者的能量传递效率，C错误； D、LED光源关闭后，金鱼藻无法进行光合作用产生O2，水体中O2含量短时间内下降，斑马鱼会通过无氧呼吸补充能量，动物无氧呼吸产物为乳酸，因此其细胞内乳酸含量可能上升，D正确。 2．【耐盐机制・物质跨膜运输与信号调控】（2026·江苏扬州·三模）某植物细胞膜上转运蛋白A可使细胞外Na+顺浓度梯度进入细胞，该植物的突变体通过表达出转运蛋白B可减少Na+在细胞内的积累从而表现出耐盐性状，相关机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．氧气浓度不会影响Na+运进和H+运出细胞的效率 B．使用Na+受体抑制剂会提高植物的抗盐胁迫能力 C．H+进入细胞为被动运输，Na+运出细胞为主动运输 D．胞外Ca2+能促进转运蛋白A和C对Na+的运输 【答案】C 【详解】A、由图可知：H+运出细胞需要消耗ATP，是主动运输，而主动运输需要呼吸作用提供能量，氧气浓度会影响呼吸作用，从而影响H+运出细胞的效率，A错误； B、胞外Na+与受体结合使胞内H2O2浓度上升，进而促进转运蛋白B将Ca2+转运进细胞，胞内Ca2+会促进转运蛋白C将Na+排出细胞，从而降低细胞内Na+浓度，提高植物的抗盐胁迫能力，因此使用Na+受体抑制剂会降低植物的抗盐胁迫能力，B错误； C、膜外H+经转运蛋白C进入细胞内是顺浓度梯度，同时可驱动转运蛋白C将Na+运输到细胞外，H+进入细胞的方式为被动运输；Na+运出细胞是逆浓度梯度，需要H+顺浓度梯度进入细胞提供的能量，所以Na+运出细胞的方式为主动运输，C正确； D、分析题目无法判断胞外Ca2+对转运蛋白A是促进还是抑制作用，胞内Ca2+对转运蛋白C起促进作用，D错误。 3．【实验综合・教材实验原理与操作辨析】（2026·江苏镇江·三模）下列关于高中生物学实验的说法正确的是（    ） A．探究酵母菌呼吸方式、植物细胞的吸水和失水实验中，均采用对比实验的方法 B．纸层析法分离光合色素、电泳分离 DNA 片段时，物质迁移速率均由分子大小决定 C．DNA 的粗提取与鉴定、观察根尖细胞有丝分裂的实验中，均需使用95%的酒精 D．低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中，卡诺氏液和解离液处理后，均需用清水漂洗 【答案】C 【详解】A、探究酵母菌呼吸方式设置有氧、无氧两组进行相互对照，属于对比实验；植物细胞的吸水和失水实验为同一细胞的自身前后对照，不属于对比实验，A错误； B、纸层析法分离光合色素时，色素迁移速率由其在层析液中的溶解度决定，而非分子大小；电泳分离DNA片段时迁移速率主要由分子大小等决定，B错误； C、DNA粗提取与鉴定实验中，95%的冷酒精用于析出DNA；观察根尖细胞有丝分裂实验中，95%的酒精是解离液的组成成分之一，两个实验均需使用95%的酒精，C正确； D、低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中，卡诺氏液处理后需用体积分数为95%的酒精冲洗，而非清水漂洗；仅解离后需用清水漂洗，D错误。 4．【糖酵解调控・ATP 负反馈调节机制】（2026·江苏徐州·三模）在糖酵解过程中，若ATP浓度高，则ATP与磷酸果糖激酶结合，抑制该酶活性，糖酵解速率减慢，ATP合成减少；反之酶活性恢复，反应正常进行。下列相关叙述正确的是（    ） A．生物体内ATP含量高，以确保能量的供应 B．磷酸果糖激酶作为信号分子，调节ATP的合成 C．ATP含量的动态平衡是某些酶被反馈调节的结果 D．抑制磷酸果糖激酶的活性，不影响有氧呼吸第二、三阶段ATP的合成 【答案】C 【详解】A、生物体内ATP含量很低，但ATP与ADP的相互转化速率极快，可满足能量供应需求，A错误； B、磷酸果糖激酶是酶，功能是催化相关化学反应，不属于信号分子，信号分子起传递信息的作用，无催化功能，B错误； C、由题干可知，ATP浓度高时会抑制磷酸果糖激酶的活性，减少ATP的合成；ATP浓度低时酶活性恢复，ATP合成增加，该负反馈调节机制可维持ATP含量的动态平衡，C正确； D、磷酸果糖激酶参与的糖酵解是有氧呼吸第一阶段，抑制其活性会导致有氧呼吸第一阶段的产物（丙酮酸、NADH）生成量减少，进而影响有氧呼吸第二、三阶段的反应，会使这两个阶段的ATP合成量下降，D错误。 5．【线粒体动态・融合分裂与代谢适应】（2026·江苏苏州·三模）线粒体可通过融合与分裂，帮助细胞调整代谢状态。当细胞处于营养缺失状态时，线粒体通过融合延伸自身长度；当营养过剩时，线粒体分裂变得活跃。下列相关叙述错误的是（　　） A．线粒体可沿着细胞骨架运动，以满足不同部位对能量的需求 B．线粒体融合主要目的是增加膜面积，以提高有氧呼吸的效率 C．线粒体的分裂可增加其数量，有利于提高细胞总的代谢强度 D．调控线粒体的分裂与融合，是细胞适应代谢变化的重要机制 【答案】B 【详解】A、细胞骨架可作为细胞器运输的轨道，线粒体可沿着细胞骨架移动到能量需求高的部位，满足不同部位的能量需求，A正确； B、线粒体融合发生在营养缺失的状态，此时细胞代谢水平较低，有氧呼吸底物不足，无需提高有氧呼吸效率；且线粒体融合是多个线粒体合并，总膜面积不会增加，无法通过该过程提高有氧呼吸效率，B错误； C、线粒体分裂可增加线粒体的数量，更多线粒体可同时进行有氧呼吸供能，有利于提高细胞总的代谢强度，对应营养过剩时代谢旺盛的需求，C正确； D、由题干可知，线粒体的融合与分裂可帮助细胞调整代谢状态，适应不同营养条件下的代谢需求，是细胞适应代谢变化的重要机制，D正确。 6．【结构功能观・不同细胞结构与功能适配】（2026·湖南长沙·三模）细胞结构与功能相适应是生物学核心生命观念。下列关于湖南本地生物细胞的叙述错误的是（     ） A．湘江流域的蓝细菌无叶绿体，但含光合色素与相关酶，可独立完成光合作用 B．水稻根毛细胞有中央大液泡，主要通过渗透作用吸收土壤中的水分 C．湖南红豆杉叶肉细胞中，线粒体产生的ATP可直接为暗反应供能 D．宁乡花猪的心肌细胞线粒体数量丰富，可为心肌持续节律收缩供能 【答案】C 【详解】A、蓝细菌为原核生物，无叶绿体，但光合片层上分布光合色素与酶，可独立完成光合作用，A正确； B、水稻根毛细胞为成熟植物细胞，有中央大液泡，主要通过渗透作用吸水，B正确； C、暗反应所需的ATP只能来自光反应，线粒体产生的ATP不能直接为暗反应供能，C错误； D、心肌细胞持续收缩耗能多，线粒体数量丰富以提供充足能量，D正确。 7．【代谢基础・酶与 ATP 核心概念辨析】（2026·湖南长沙·三模）酶和ATP贯穿细胞全部代谢过程，下列相关叙述正确的是（     ） A．细胞内所有酶的催化作用都需要ATP水解供能 B．ATP中的腺苷由腺嘌呤和脱氧核糖组成，远离腺苷的特殊的化学键易断裂 C．低温抑制酶活性的原理是破坏酶的空间结构，升温后酶活性无法恢复 D．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中，如呼吸酶存在于所有活细胞 【答案】D 【详解】A、不是所有酶的催化反应都需要ATP水解供能，例如细胞呼吸等放能反应中，酶催化的反应会伴随ATP合成，不需要ATP供能，A错误； B、ATP中的腺苷由腺嘌呤和核糖组成，B错误； C、低温仅抑制酶活性，不会破坏酶的空间结构，升温后酶活性可以恢复，C错误； D、维持细胞基本生命活动的酶会存在于分化程度不同的活细胞中，比如所有活细胞都需要进行细胞呼吸，因此呼吸酶几乎存在于所有活细胞中，D正确。 8．【代谢物质・酶与 ATP 的结构与功能】（2026·湖南长沙·三模）酶与ATP是细胞代谢的重要基础，下列说法正确的是（　　） A．酶的组成元素均包含C、H、O、N、P B．ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应 C．高温、过酸、过碱会使酶的肽键断裂而永久失活 D．细胞中ATP含量高，能持续满足代谢的能量需求 【答案】B 【详解】A、大多数酶为蛋白质，蛋白质的基本元素组成为C、H、O、N，有的还含有S，少数为RNA，RNA的组成元素为C、H、O、N、P，因此并非所有酶都含P元素，A错误； B、ATP是细胞内直接的能源物质，ATP水解释放的能量可直接用于细胞内的吸能反应，B正确； C、高温、过酸、过碱会破坏酶的空间结构，但不会断裂肽键，C错误； D、细胞中ATP含量很少，通过与ADP快速转化满足代谢能量需求，D错误。 9．【生物人工肾・物质运输与细胞分化】（2026·重庆·三模）生物人工肾（BAK）采用“半透膜系统+生物反应器”双模块结构：半透膜系统通过硅纳米孔膜，利用血压差模拟肾小球的滤过功能，形成“人工原尿”；生物反应器内种植了由干细胞分化而来的肾小管上皮细胞，其重吸收葡萄糖的部分过程如图所示，下列分析正确的是（　　） A．硅纳米孔膜的筛选作用依赖于膜上转运蛋白的构象变化 B．肾小球滤过形成的人工原尿中只含有各种代谢废物和水分 C．生物反应器内的肾小管上皮细胞与干细胞中碱基序列相同 D．使用呼吸抑制剂肾小管上皮细胞对葡萄糖的重吸收将减弱 【答案】D 【详解】A、硅纳米孔膜属于人工半透膜，不存在转运蛋白，其筛选作用依赖于膜的孔径大小，和转运蛋白的构象变化无关，A错误； B、肾小球滤过形成的原尿中除了代谢废物和水分外，还含有葡萄糖、无机盐等小分子营养物质，B错误； C、肾小管上皮细胞是干细胞分化形成的，分化的实质是基因的选择性表达，该过程中核DNA的碱基序列不变，但细胞内的mRNA碱基序列存在差异，选项未明确碱基序列对应的物质种类，表述错误，C错误； D、由图可知，肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖依赖钠离子的浓度梯度，而钠离子浓度梯度依靠消耗ATP的钠-钾泵维持。使用呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸产生ATP，导致钠-钾泵功能受抑制，无法维持钠离子浓度梯度，因此肾小管上皮细胞对葡萄糖的重吸收会减弱，D正确。 10．【洋葱实验・一材多用的实验原理与操作】（2026·陕西咸阳·三模）洋葱的管状叶呈浓绿色，鳞片叶有紫色和白色等类型，茎短缩成盘状，下面生有须根，是生物学实验中“一材多用”的常见材料。下列用洋葱完成的实验中正确的是（　　） A．取洋葱鳞片叶研磨离心后获取上清液，加入2mol/L的NaCl溶液，出现白色丝状物DNA B．探究洋葱绿色管状叶片细胞中的色素种类时，可用95%乙醇作为层析液 C．观察洋葱鳞片叶外表皮质壁分离时，可看到细胞的液泡和细胞壁等结构 D．观察洋葱根尖分生组织的有丝分裂，可选用酸性染料醋酸洋红染液染色 【答案】C 【详解】A、DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度最高，DNA会溶解在2mol/L的NaCl溶液中，不会析出白色丝状物，A错误； B、体积分数为95%的乙醇和适量的无水碳酸钠可代替无水乙醇作为光合色素的提取试剂，层析液是用于分离光合色素的试剂，是由石油醚、丙酮和苯混合而成的，B错误； C、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞有紫色大液泡，细胞壁为细胞最外层结构，质壁分离时原生质层与细胞壁分离，可清晰观察到紫色液泡和细胞壁等结构，C正确； D、醋酸洋红染液属于碱性染料，可将染色体染成深色，不属于酸性染料，D错误。 11．【微生物硒代谢・物质跨膜运输方式探究】（2026·广西玉林·三模）硒是人和动物必需的微量元素，在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐（SeO32-）等形式存在，某些微生物能将SeO32-还原为低毒性的单质硒。科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究，实验设计及结果见下表。下列叙述错误的是（　　） 组号 处理条件 SeO32-的吸收速率/（nmol·10-9个细胞） Ⅰ 将细菌H放入液体培养基 5 Ⅱ 将细菌H放入含AgNO3（通道蛋白抑制剂）的液体培养基 1 Ⅲ 将细菌H放入含2，4-DNP（细胞呼吸抑制剂）的液体培养基 4 Ⅳ 将细菌H放入含亚硫酸盐（SO32-）的液体培养基 <0.5 A．分析Ⅰ组、Ⅱ组结果，推测细菌H主要通过协助扩散的方式吸收SeO32- B．分析Ⅰ组、Ⅳ组结果，推测SO32-能抑制细菌H吸收SeO32- C．通道蛋白合成缺陷型细菌H吸收SeO32-的速率与野生型细菌H相同 D．研究细菌的硒跨膜运输机制有利于实现高硒环境的硒生物修复 【答案】C 【详解】A、Ⅰ组为空白对照组，Ⅱ组添加通道蛋白抑制剂后SeO32-吸收速率大幅下降，通道蛋白介导的是协助扩散，说明该运输过程主要依赖通道蛋白、不需要消耗能量，即主要为协助扩散，A正确； B、Ⅰ组和Ⅳ组的自变量为是否添加SO32-，添加SO32-后SeO32-吸收速率大幅降低，可推测SO32-会竞争性抑制细菌H吸收SeO32-，B正确； C、由分析可知细菌H主要通过通道蛋白吸收SeO32-，通道蛋白合成缺陷型细菌H缺乏相关转运通道，吸收SeO32-速率远低于野生型，C错误； D、研究细菌的硒跨膜运输机制，可定向选育高吸收硒的微生物，将高硒环境中有毒的亚硒酸盐还原为低毒单质硒，实现硒污染的生物修复，D正确。 12．【植物激素・油菜素内酯缓解盐胁迫实验】（2026·安徽滁州·三模）为研究高盐胁迫下不同浓度油菜素内酯类似物（EBR）对西瓜种子萌发的影响，进行了相关实验。T1—T6组先用不同浓度的EBR浸种处理，再用NaCl溶液作高盐胁迫处理，CK为对照组。在相同且适宜的条件下催芽并统计种子的发芽率，结果如下表。下列叙述错误的是（    ） 组别 CK T1 T2 T3 T4 T5 T6 EBR浓度（mg/L） 0 0 0.025 0.050 0.100 0.200 0.400 NaCl（150mmol/L） — + + + + + + 发芽率 97.3% 86.2% 89.9% 96.9% 95.1% 93.2% 86.4% A．该实验的自变量是有无NaCl处理、EBR的浓度 B．高盐胁迫会抑制种子对水分的吸收从而抑制种子萌发 C．浓度为0.050mg/L的EBR浸种可有效抵抗高盐胁迫对西瓜种子的毒害 D．高盐胁迫下EBR对西瓜种子发芽率的影响表现为低浓度促进，高浓度抑制 【答案】D 【详解】A、实验包含无NaCl的对照组、加NaCl的不同EBR浓度处理组，因此自变量是有无NaCl处理、EBR的浓度，A正确； B、高盐条件下外界溶液渗透压远高于种子细胞渗透压，会抑制种子渗透吸水，而种子萌发需要充足水分，因此高盐胁迫可抑制种子萌发，B正确； C、0.050mg/L EBR处理的高盐组（T3）发芽率为96.9%，和无盐胁迫的CK组（97.3%）接近，远高于无EBR处理的高盐组（T1，86.2%），说明该浓度EBR可有效缓解高盐胁迫对种子的毒害，C正确； D、高盐胁迫下以无EBR处理的T1组（发芽率86.2%）为基准，所有施加EBR的组发芽率均不低于T1组，仅体现不同浓度EBR的促进效果有差异，没有出现发芽率低于T1的抑制现象，D错误。 13．【实验替代・材料试剂替代的可行性判断】（2026·湖南岳阳·三模）用替代的实验材料或者试剂开展下列实验，能达成实验目的的是（　　） 选项 实验内容 替代措施 A 观察植物细胞的吸水和失水 用水绵替代洋葱鳞片叶外侧表皮细胞 B 检测生物组织中的还原糖 用西瓜汁代替梨子汁 C 绿叶中色素的提取和分离 用体积分数为70%的酒精替代无水乙醇 D 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 用秋水仙素溶液替代甲紫溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、观察植物细胞的吸水和失水需要选择有细胞壁、原生质层的成熟植物细胞，最好自带颜色；水绵是成熟植物细胞，含带状叶绿体可作为观察质壁分离、复原的标志物，可替代洋葱鳞片叶外表皮细胞，A正确； B、检测还原糖时，斐林试剂与还原糖水浴加热会产生砖红色沉淀，要求实验材料接近无色避免颜色干扰，西瓜汁本身为红色，会掩盖实验显色结果，B错误； C、绿叶中色素易溶于有机溶剂，提取色素需用无水乙醇（或体积分数95%的酒精+无水碳酸钠），70%的酒精含水量高，会大幅降低色素溶解量，无法完成色素提取，不能替代无水乙醇，C错误； D、低温诱导染色体数目变化实验中，甲紫溶液是碱性染料可对染色体染色；秋水仙素的作用是抑制纺锤体形成进而使染色体数目加倍，二者功能完全不同，D错误。 14．【膜泡运输・胞吞胞吐的机制与特点】（2026·贵州黔西南·二模）多种细胞都能同时进行胞吞和胞吐，完成各种生命代谢活动。下列叙述正确的是（　　） A．巨噬细胞靠其膜蛋白识别病菌并将其胞吞 B．神经元以胞吐的形式释放递质不消耗能量 C．细胞因子被胞吐后，以协助扩散方式运输 D．变形虫摄取食物体现了细胞膜的选择透过性 【答案】A 【详解】A、巨噬细胞通过胞吞摄取病菌，该过程需借助膜蛋白识别到病菌为“异物”，然后细胞膜在相应部位内陷形成囊泡，囊泡将病菌包裹后与溶酶体结合，A正确； B、神经元释放递质是通过胞吐进行的，胞吐需要消耗能量，B错误； C、细胞因子被胞吐后，通过体液运输扩散，该过程并非协助扩散，C错误； D、胞吞体现了细胞膜的流动性，D错误。 15．【根系吸收・通道蛋白与元素吸收形式】（2026·山东潍坊·三模）下列组成细胞的元素中，主要依赖植物根系细胞通道蛋白吸收的是（    ） A．H、O B．C、O C．C、N D．H、N 【答案】A 【详解】H、O元素主要以H2O的形式被植物根系吸收，水分子的跨膜运输主要依赖根系细胞的水通道蛋白以协助扩散的方式进行；C元素主要以CO2的形式，以扩散形式被根系细胞吸收，N元素以离子形式通过主动运输被根系吸收，A正确，BCD错误。 二、多选题：共4小题，每小题3分，共12分，少选得1分，多选、错选都不得分。 16．【大肠杆菌代谢・有氧与无氧呼吸过程辨析】（2026·江苏·一模）下图表示的是大肠杆菌细胞内发生的部分代谢过程，下列相关叙述正确的有（    ） A．催化生成乳酸和生成乙醇的酶能出现在同一个细胞内 B．过程①②③能产生ATP，过程④⑤会导致NADH积累 C．过程②③分别发生在线粒体基质和内膜，过程④⑤发生在细胞质基质 D．过程②需要消耗水且是物质合成代谢和分解代谢之间的枢纽 【答案】AD 【详解】A、结合图示可知，催化丙酮酸生成乳酸和生成乙醇的酶能出现在同一个细胞内，A正确； B、过程①②③为有氧呼吸的三个阶段，均能产生ATP，过程④⑤为无氧呼吸的第二阶段，没有ATP生成，该过程中有NADH的消耗，因而不会导致NADH积累，B错误； C、在真核细胞内过程②③分别发生在线粒体基质和内膜，过程④⑤发生在细胞质基质，但大肠杆菌没有线粒体，因而②④⑤均发生在细胞质基质，③发生在细胞膜，C错误； D、过程②表示有氧呼吸第二阶段，该过程需要消耗水且是物质合成代谢和分解代谢之间的枢纽，D正确。 17．【跨膜运输・各类运输方式的综合辨析】（2026·湖南长沙·三模）物质跨膜运输与细胞膜结构、能量、载体密切相关，下列叙述正确的是（     ） A．水分子进出细胞可通过自由扩散和水通道蛋白协助扩散两种方式 B．人体成熟红细胞吸收葡萄糖不需要消耗能量，属于协助扩散 C．主动运输只能逆浓度梯度运输物质，运输速率不受浓度差影响 D．抑制细胞呼吸，会直接影响自由扩散、协助扩散和主动运输 【答案】AB 【详解】A、水分子可通过自由扩散的方式进出细胞，但更多的是借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞，A正确； B、人体成熟红细胞吸收葡萄糖是顺着浓度进行，需要转运蛋白且不需要消耗能量，属于协助扩散，B正确； C、主动运输的必备条件是需要载体蛋白和能量，运输速率受浓度差影响，C错误； D、自由扩散、协助扩散不消耗ATP，细胞呼吸不影响二者运输速率，D错误。 18．【盐胁迫调控・脱落酸信号通路与基因表达】（2026·湖南长沙·三模）脱落酸（ABA）能显著提高植物根系对氯离子（Cl-）胁迫的耐受性，高浓度的Cl-本身会诱导ABA的合成。进一步研究发现，基因X的表达产物TF-X不仅能促进转运蛋白乙的合成，还能抑制转运蛋白甲的合成。为探究其分子机制，科研人员以平邑甜茶的根系为材料，构建了如图调控模型。下列相关叙述错误的是（　　） A．转运蛋白甲、乙的结构和功能相同 B．胁迫初期，根细胞通过积累Cl-促进ABA合成，ABA进入细胞核促进基因X的表达降低Cl-的进入，加速Cl-的外排 C．若敲除基因X或使用ABA受体拮抗剂处理根系后能增强植物的耐盐性 D．细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能 【答案】ABC 【详解】A、编码转运蛋白甲与乙的基因DNA序列不同，故转运蛋白甲与乙是两种结构功能不同的蛋白质，A错误； B、由图可知，ABA与细胞质膜上的受体结合，没有进入细胞，而是通过信号转导促进细胞核相关基因的表达，B错误； C、脱落酸（ABA）能显著提高植物根系对氯离子（Cl-）胁迫的耐受性，基因X的表达产物TF-X不仅能促进转运蛋白乙的合成，还能抑制转运蛋白甲的合成，从而降低Cl-的进入，加速Cl-的外排；若敲除基因X或使用ABA受体拮抗剂处理根系后能减弱植物的耐盐性，C错误； D、细胞质膜上的转运蛋白甲和乙发挥运输作用，细胞质膜上的受体发挥信息交流作用，可见细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能，D正确。 19．【交替呼吸・氧化酶与呼吸途径调控】（2026·山东聊城·三模）交替氧化酶（OA）是某些生物细胞内有氧呼吸第三阶段的关键酶，氰化物能阻断有氧呼吸第三阶段。在氧气充足和其他适宜条件下利用氰化物处理植物根细胞和胰岛细胞，测得线粒体中OA相对活性和NADH相对含量，结果如图所示。下列说法正确的是（　　） A．胰岛细胞可能不存在交替氧化酶 B．NADH中的H均来源于葡萄糖 C．OA可能与降低NADH与O2反应所需的活化能有关 D．NADH积累可能激活了根细胞线粒体中OA参与的NADH消耗途径 【答案】ACD 【详解】A、从左图看，对照组和实验组中胰岛细胞的OA活性均为0，说明胰岛细胞可能不表达OA或该酶无活性，A正确； B、有氧呼吸中，NADH的H不仅来自葡萄糖，还来自水和丙酮酸分解（如第二阶段丙酮酸和水反应生成CO2和NADH），B错误； C、OA是有氧呼吸第三阶段的关键酶，酶的作用就是降低化学反应的活化能，C正确； D、实验组根细胞OA活性显著升高，但NADH并未像胰岛细胞一样大量积累，说明NADH积累激活了根细胞线粒体中OA参与的NADH消耗途径，D正确。 第Ⅱ卷 三、非选择题：本题共5小题，共58分。（除特殊标注外，每空1分） 20．（12 分）【光质调控・光合作用与光信号通路探究】（2026·江苏常州·三模）我国科学家以不同植物为材料，在不同光质条件下探究光对植物的影响。在适宜温度下测定了番茄的光合作用相关指标并拟合 CO2 响应曲线（图a）；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异（图b），鉴定到突变体发生了 PIL15 基因的功能缺失，并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。据图回答下列问题： (1)图 a 中，当胞间 CO2 浓度在 900～1200 μmol.mol- 1 范围时，红光下光合速率的限制因子有_______，推测此时蓝光下净光合速率更高的原因可能是 _______。 (2)图 b 中，突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测其原因是 _____________。 (3)归纳上述两个研究内容，总结出光影响植物生长的两条通路（图c）：通路 1 中，吸收光的物质①为____ , 通路 1 中吸收的光在叶绿体中最终被转化为 _______ 。通路 2 中吸收光的物质②为 _______ ，分布在__________ 的细胞内比较丰富。在图 c 中箭头旁用“（+） ”或“（-） ”标注 a 、b 的作用，（+）表示正相关，（-）表示负相关：a：_______、b：_______ 。总结图 c 中光对植物生长的作用，通路 1体现光是植物 _______和通路 2 中光作为_______ ，进而影响植物生理过程。 【答案】 (1) 光照强度、光质 ；蓝光被光合色素吸收的效率更高 (2) 突变体中 PIL15 基因功能缺失，阻断了光信号对气孔开放程度的调控（2 分） (3) 光合色素 ；有机物中的化学能 ；光敏色素 ；分生组织 ；（-） ；（-） ；进行光合作用的能量来源 ；光信号调控基因表达 【详解】（1）当胞间CO2浓度在900−1200μmol⋅mol−1范围时，从图a中红光曲线来看，随着CO2浓度增加，光合速率不再上升，说明此时CO2浓度不是限制因子，而可能是光照强度、光质等因素限制了光合速率。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。对于蓝光下净光合速率更高的原因，可能是蓝光被光合色素吸收的效率更高。 （2）已知红光下植物的相关反应与白天相似，远红光下植物的相关反应与夜间相似，突变体发生了 PILI5 基因的功能缺失，且该基因参与脱落酸信号通路的调控。在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测原因可能是突变体中 PIL15 基因功能缺失，阻断了光信号对气孔开放程度的调控，从而蒸腾速率接近。 （3）在通路1中，吸收光的物质①为光合色素，光合色素位于叶绿体的类囊体薄膜上，在叶绿体中，吸收的光经过光反应和暗反应，最终被转化为有机物中的化学能。 通路2中吸收光的物质②为光敏色素，分布在分生组织的细胞内比较丰富。从图c中可以看出，光敏色素接受光信号后，对气孔开放程度起负相关（-）作用，对脱落酸信号也起负相关（-）作用。总结图 c 中光对植物生长的作用，通路 1体现光是植物进行光合作用的能量来源，通路2中植物利用光的方式是通过光敏色素接受光信号调控基因表达，进而影响植物生理过程。 21．（12 分）【碳汇效应・CO₂浓度对小球藻光合的影响】（2026·江苏·一模）随着大气CO2浓度增加，作为重要“碳汇”生物的小球藻的生长变化可能对水域生态系统产生重要影响。请回答下列问题： (1)小球藻叶绿体内部分生理过程如图1所示，光系统Ⅰ和光系统Ⅱ含有光反应中心，是色素—蛋白复合体，该复合体通过蛋白中富含____________（选填“亲水性”或“疏水性”）氨基酸残基的区段整合于____________中。 (2)据图1分析，光系统Ⅱ的功能有____________，光反应中能量的转化依次是____________（用文字和箭头表示）。除NADPH外，卡尔文循环中CO2还需在____________的作用下转变成糖类。 (3)水样中小球藻叶绿素a总量和小球藻细胞数量呈正相关，因此研究中常用叶绿素a的含量评估小球藻细胞数量；取10mL藻液，____________后收集细胞，加入90%丙酮萃取液，避光环境萃取24h后离心，测定____________（选填“上清液”或“沉淀”）中叶绿素a的吸光度，将吸光度换算成叶绿素a的含量，进而得出小球藻细胞数量。 (4)为探究CO2浓度变化对小球藻生长的影响，科研人员根据当前全球CO2浓度的变化趋势，分别在低（400ppm）、中（800ppm）、高（2000ppm）CO2浓度条件下，将采集的小球藻样本连续培养35天，测定相关数据进行分析。 ①科研人员测定了小球藻叶绿素a含量（图2），据图2分析，和低CO2浓度相比，高CO2浓度对小球藻数量的影响是____________。 ②已知小球藻吸收利用能力显著高于，为了探究上述CO2浓度对小球藻生长影响的原因，科研人员检测了小球藻培养液中的pH值变化（图3）。据图3结果，对图2中从第25天到35天，中、高CO2浓度下小球藻叶绿素a含量变化的解释是____________，光合速率降低，增殖受到抑制。 (5)科研人员进一步研究了第25天到35天不同CO2浓度小球藻固碳情况（图4），结合图2可以推测，在中、高CO2浓度下，____________，促进水体中分解者分解作用，增加向大气中排放CO2，从而导致小球藻从“碳汇”转变成“碳源”。 【答案】 (1) 疏水性；类囊体膜 (2) 吸收、传递和转化光能，促进水的裂解，传递电子； 光能→电能→化学能； ATP、C₅和（多种）酶 (3) 过滤（离心）；上清液 (4) ① 培养到 25 天时促进小球藻数量增加，培养到 35 天时导致小球藻数量下降（2 分） ② 培养液中 pH 过高，CO₂溶于水后主要以 CO₃²⁻形式存在，小球藻吸收和利用 CO₂能力下降（2 分） (5) 更多的小球藻细胞破裂，释放出有机物 【详解】（1）光系统I和光系统Ⅱ是位于类囊体膜上的色素-蛋白复合体，类囊体膜是脂双层结构，疏水性氨基酸残基可以嵌入膜中，而亲水性氨基酸残基则暴露在膜两侧的水环境中，因此，这些复合体需要通过疏水性氨基酸残基段整合到类囊体膜中。 （2）分析图1可知，光系统Ⅱ参与水的光解（H2O→O2+H++e-），同时将吸收的光能转化为电能（或活跃的化学能），并驱动电子传递链。光反应中能量转换的过程是：光能→电能→化学能。暗反应（卡尔文循环）包括CO2的固定、C3的还原，需要光反应产生的NADPH、ATP提供能量和还原[H]、以及C5和（多种）酶的参与。 （3）水样中小球藻叶绿素a总量和小球藻细胞数量呈正相关，因此研究中常用叶绿素a的含量评估小球藻细胞数量；取10mL藻液，通过离心（或过滤）将细胞与培养液分离，收集细胞，加入90%丙酮萃取液（叶绿素溶于有机溶剂丙酮中），避光环境萃取24h后离心，叶绿素a位于上清液中，应测定上清液中叶绿素a的吸光度，将吸光度换算成叶绿素a的含量，进而得出小球藻细胞数量。 （4）①据图2分析，培养时间为5天的时候，三组不同CO2浓度时，叶绿素含量无显著区别，培养到25天时，高CO2浓度更能促进小球藻数量增加；培养到35天时，高CO2浓度导致小球藻数量下降。 ②分析图3可知，培养液中pH过高（大于10），CO2溶于水后主要以CO32-形式存在，小球藻吸收和利用CO2能力下降，光合速率降低，增殖受到抑制，由于水样中小球藻叶绿素a总量和小球藻细胞数量呈正相关，故导致水样中小球藻叶绿素a总量下降。 （5）结合图2可以推测，在中、高CO2浓度下，水样中小球藻叶绿素a总量下降，说明更多的小球藻细胞破裂，释放出有机物，促进水体中分解者分解作用，增加向大气中排放CO2，从而导致小球藻从“碳汇”转变成“碳源”。 22．（10分）【过程辨析・光合作用与有氧呼吸阶段定位】（2026·湖南邵阳·一模）如图是绿色植物叶肉细胞中的光合作用和有氧呼吸过程的示意图，其中①~⑤表示反应阶段。请据图回答下列问题： (1)图中表示光合作用暗反应阶段的是______（填编号）；反应阶段①进行的场所是叶绿体的______（选填“基质”或“类囊体的薄膜”）。 (2)有氧呼吸第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸，产生[H]，并释放出能量。该反应阶段进行的场所是______（选填“细胞质基质”或“线粒体”）；图示有氧呼吸的三个反应阶段中，能释放出大量能量的反应阶段是______（填编号）。 (3)若为植物根尖细胞，______（选填“能”或“不能”）完成图示的两种生理过程。 【答案】(1) ② （2 分） 类囊体的薄膜（2 分） (2) 细胞质基质 （2 分） ⑤（2 分） (3)不能（2 分） 【详解】（1）光合作用的暗反应阶段反应场所是叶绿体的基质中，为图中的②；图中①为光合作用的光反应阶段，场所是叶绿体的类囊体的薄膜。 （2）有氧呼吸第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸，产生[H]，并释放出能量，该过程发生在细胞质基质中；第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能量，为图中的⑤过程。 （3）若为植物根尖细胞，没有叶绿体，但有线粒体，因此不能进行光合作用，能进行有氧呼吸，即不能完成图示的两种生理过程。 23．（12 分）【生物医学・类囊体递送与骨关节炎治疗实验】（2026·江苏镇江·三模）骨关节炎是一种常见的退行性疾病，患者的软骨细胞表现为能量代谢失衡，ATP和NADPH不足，导致细胞合成代谢减弱，组织修复能力下降。研究人员利用植物来源的类囊体膜制备纳米类囊体单元（NTUs），然后利用小鼠软骨细胞膜（CM）包裹NTUs制成CM-NTUs，再将CM-NTUs导入骨关节炎模型小鼠的软骨细胞，过程如下图所示，进而改善细胞合成代谢来减轻关节炎症状。据此回答下列问题： (1)制备NTUs时，可利用_____技术分离出叶肉细胞中的叶绿体，再利用_____（“低渗”或“等渗”或“高渗”）溶液使叶绿体破裂，释放出类囊体，进一步分离获得类囊体膜。 (2)CM-NTUs导入软骨细胞后需要给予适宜的_____条件，使细胞内ATP和NADPH水平提高。 (3)研究人员利用同源的软骨细胞膜进行NTUs递送的原因是_____，CM-NTUs通过膜融合的方式进入细胞，该过程利用了生物膜_____的结构特性。 (4)研究人员利用CM-NTUs进行体外实验时，同时采用传统的脂质纳米颗粒包裹NTUs（LNP-NTUs）作为对照。两组实验用红色荧光染料和绿色荧光染料分别标记NTUs和软骨细胞内的溶酶体，在两种载体进入细胞后，检测细胞中荧光信号的分布情况，据下图可知结果是_____，由此分析，CM-NTUs通过膜融合机制进入软骨细胞的优势是_____。 注：皮尔逊相关系数可量化两种荧光信号在空间分布上的重叠程度，数值越大重叠程度越高。 (5)为测试导入CM-NTUs对小鼠骨关节炎的治疗效果，研究人员开展如下实验，请完成下表。 实验步骤 简要操作过程 关节炎模型鼠分组 选取年龄、生理状态基本一致的关节炎模型鼠若干，将它们①_____分为4组 设计实验组和对照组 对健康鼠（a组）和上述4组模型鼠（b～e组）进行如下主要操作：a组不做处理，b、c组注射空囊泡，②_____，其中b、e两组用红光照射小鼠骨关节部位，各组小鼠均正常饲喂。 实验结果记录并统计 治疗后12周，测定5组小鼠右后肢最大爬地力量相对值，结果如下图： 结果分析及结论 依据实验结果可得出的结论是③_____。 【答案】 (1) 差速离心；低渗 (2) 光照 (3) 避免 NTUs 被免疫细胞识别、清除（降低免疫排斥）（2 分）；具有一定的流动性 (4) 与 CM-NTUs 组相比，LNP-NTUs 组的皮尔逊相关系数更高，NTUs 更易进入溶酶体（2 分）；避免 NTUs 被溶酶体降解（2 分） (5) ① 随机平均 ② d、e 组注射等量的 CM-NTUs ③ 导入 CM-NTUs 并辅以光照能够有效缓解小鼠关节炎症状（本空共 2 分，答全 3 点得 2 分，答出 2 点得 1 分） 【详解】（1）分离细胞器的常用方法是差速离心法，因此用差速离心技术分离叶绿体；低渗溶液中，叶绿体会吸水涨破，从而释放类囊体，因此选择低渗溶液。 （2）NTUs来源于植物类囊体，类囊体是光合作用光反应的场所，光反应需要光照才能合成ATP和NADPH，因此需要给予适宜的光照条件。 （3）同源软骨细胞膜的抗原与宿主细胞一致，使用同源膜包裹可以避免引发免疫排斥，防止递送的NTUs被免疫细胞识别、清除；膜融合过程依赖生物膜具有一定流动性的结构特性。 （4）皮尔逊相关系数越大，代表两种荧光的空间重叠程度越高，即NTUs越多分布在溶酶体中。由柱形图可知，与CM-NTUs组相比，LNP-NTUs组的皮尔逊相关系数更高，NTUs更易进入溶酶体；溶酶体含多种水解酶，会降解吞入的物质，因此CM-NTUs的优势是避免NTUs被溶酶体降解，提高了NTUs的稳定性和作用效率。 （5）①实验设计遵循等量随机原则，分组时需要将年龄、生理状态一致的模型鼠随机平均分为4组，排除无关变量干扰。 ②本实验有两个自变量：是否注射CM-NTUs、是否进行红光照射，已知b、c注射空囊泡，b、e进行红光照射，因此补充处理为：d、e组注射等量的CM-NTUs。 ③由结果柱形图可知，CM-NTUs+红光照射的e组，小鼠爬地力量接近健康的a组，明显高于其他模型组，因此结论为：导入CM-NTUs并辅以光照能够有效缓解小鼠关节炎症状。 24．（12 分）【光合调控・Mg²⁺介导的光合作用调控机制】（2026·江苏南通·一模）Mg2+在植物光合作用中发挥重要作用，图1是Mg2+参与调控水稻光合作用的部分机制，请回答下列问题。 (1)卡尔文循环进行的场所是_________。物质A、B分别是________、________。 (2)光照条件下，类囊体腔中H+浓度升高的原因有__________。类囊体腔中H+浓度升高，一方面为物质F的合成提供_________，另一方面____________。 (3)卡尔文循环通常在光下才能进行，南通某中学兴趣小组通过多个智能体寻找原因，并甄别总结如下。其中与图1中信息匹配的有________。 ①Rubisco活化酶的激活需要光 ②卡尔文循环需要光反应提供物质和能量 ③光敏色素接受红光后调控Rubisco基因的表达 ④类囊体在光下才能排出足量的Mg2+，激活相关的酶 ⑤光促进气孔打开，进入叶片的CO2增多 (4)已知水稻叶绿体对Mg2+的吸收在黎明时达到峰值，随后逐渐下降，研究表明这与光合产物蔗糖的积累有关。为了进一步探究其机制，研究人员做了相关实验，结果如图2，其中OsPRR59能与OsMGT3（Mg2+运输载体）基因启动子结合。 ①据图1、2分析，叶绿体对Mg2+的吸收在黎明达到峰值的直接原因是_______，意义是_______。 ②据实验结果分析，白天OsMGT3表达水平降低的机制是：白天光合作用合成有机物→________。 【答案】 (1) 叶绿体基质； CO₂； C₃ (2) 水光解产生 H⁺、H⁺从叶绿体基质运入类囊体（2 分）； H⁺的电化学势能； 促进 Mg²⁺排出类囊体 (3) ①②④（2 分） (4) ① OsMGT3 在黎明的表达量达到峰值（1 分）；快速激活光合作用相关的酶，保证光合作用的高效进行 ② 蔗糖积累增多→OsPRR59 表达水平升高→OsMGT3 表达水平降低（2 分） 【详解】（1）卡尔文循环即暗反应阶段，进行的场所是叶绿体基质。从图中可知，光激活Rubisco活化酶后，促使钝化状态的Rubisco转变为激活状态，Rubisco可催化CO2和RuBP反应生成C3，所以物质A为CO2，物质B为C3。 （2）从图中可知，光照条件下，水的光解产生H+，同时H+从叶绿体基质运入类囊体，导致类囊体腔中H+浓度升高。类囊体腔中H+浓度升高，一方面为物质F（ATP）的合成提供H+的电化学势能（通过H+的电化学势能推动ATP合成酶合成ATP ），另一方面促使Mg2+排出类囊体。 （3）①从图中可看出Rubisco活化酶的激活需要光，与图1信息匹配；②光反应为卡尔文循环提供ATP和NADPH，其中ATP提供能量，NADPH既提供还原物质也提供能量，图中体现了光反应和暗反应的联系，与图1信息匹配；③图1中未体现光敏色素接受红光后调控Rubisco基因的表达，与图1信息不匹配；④从图中可知在光下类囊体腔中H+浓度升高，促使类囊体排出足量的Mg2+，进而激活Rubisco等相关酶，与图1信息匹配；⑤图1中未体现光促进气孔打开，进入叶片的CO2增多，与图1信息不匹配。所以与图1信息匹配的有①②④。 （4）①从图2可知黎明时OsMGT3基因相对表达量达到峰值，而OsMGT3是Mg2+运输载体，所以叶绿体对Mg2+的吸收在黎明达到峰值，由于Mg2+参与光合作用相关酶激活等过程，所以叶绿体对Mg2+的吸收在黎明达到峰值的意义是快速激活光合作用相关的酶，保证光合作用的高效进行。②据实验结果分析，白天光合作用合成有机物（蔗糖），蔗糖积累增多使得OsPRR59表达水平升高，而OsPRR59与OsMGT3基因启动子结合，抑制了OsMGT3基因的表达，导致白天OsMGT3表达水平降低。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $